制冷系统中的鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法

摘要

制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，包括圆筒鼓泡吸收器主体和磁场，圆筒鼓泡吸收器主体由溢流板将内空间分为三份：上部空间连通，下部空间隔断为吸收器和溢流接收器两部分，进液口和出液口分别设置在吸收器和溢流接收器底部中心位置，进气管通过吸收器侧壁通向吸收器，在吸收器内进气管是一个以进液口为圆心的环状进气管，其上均匀排布进气孔，进气管上方与溶液液面之间设置有冷却水管；磁场部分：电机固定在圆筒鼓泡吸收器上方，电机轴固接一悬臂，悬臂两边连接支架，永磁铁分别固定在支架上。可变磁场施加方法：在溶液中添加磁性纳米颗粒，电机带动永磁铁转动，产生周期性磁场变化，通过加强磁性纳米颗粒的扰动，强化吸收器的传质和传热性能。

权利要求

1.制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，包括圆筒鼓泡吸收器和磁场，其特征在于：

A)所述的圆筒鼓泡吸收器主体由溢流板将内空间分为三份：上部空间连通，下部空间隔断为体积大小不等的两部分，空间大的部分为吸收器，内部装有溶液，空间小的部分为溢流接收器，进液口设置在吸收器底部中心位置，出液口设置在溢流接收器底部中心位置，冷剂蒸汽进气管通过设置在吸收器侧壁的冷凝蒸汽进气口通向吸收器，在吸收器内进气管形状是一个以进液口为圆心的环状进气管，环状进气管上均匀排布进气孔，进气管上方与溶液液面之间设置有冷却水管，所述冷却水管为盘管；

B)所述的磁场包括电机、悬臂、支架和永磁铁，所述电机固定在圆筒鼓泡吸收器主体上方，电机轴通过悬臂的连接孔与悬臂固接，悬臂两边各连接有支架，永磁铁分别固定在支架上。

2.根据权利要求1所述的制冷系统中鼓泡吸收强化装置的可变磁场施加方法，其特征在于：在溶液中添加磁性纳米颗粒，电机带动永磁铁转动，产生周期性磁场变化，通过加强磁性纳米颗粒的扰动，强化吸收器的传质和传热性能。

3.根据权利要求1所述的制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，其特征在于：所述的永磁铁其上端面高于液面，下端面低于进气管。

4.根据权利要求1所述的制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，其特征在于：所述的悬臂其上设置有导轨，通过螺栓将支架与悬臂连接。

说明书

制冷系统中的鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种制冷系统中的鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法，属于制冷技术领域。

背景技术

[0002] 在传统的吸收制冷系统中，吸收系数低已经成为吸收式制冷剂发展的一个瓶颈，传统吸收式制冷机通常体积较大，热力系数较低，其应用受到很大限制，随着人民生活水平的提高，各种家用型制冷装置特别是以别墅型中央空调系统为代表的一类小型制冷机的市场前景十分广阔，而吸收式制冷机要进入这些领域，必须解决传质系数低及小型化的问题。目前，科研工作者提出了一种提高传质系数及小型化的方案，即在吸收式制冷系统中使用降膜吸收器，本发明人认为使用降膜吸收器存在的主要问题和缺点是：一，相同吸收效果下降膜吸收器的体积比鼓泡式大，且降膜吸收器成膜不稳定；二，效果差，增加的投入与收到的效果不成比例；三、工作稳定性差，限制了在实际中的应用。

发明内容

[0003] 本发明公开了一种制冷系统中的鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法，其目的在于克服现有技术中使用降膜吸收器存在强化效果不佳，工作效率差，经济性差不易推广等问题。本发明采用鼓泡吸收强化装置及可变磁场施加方法，不仅对吸收的传热传质过程具有强化作用，使其效率大大高于传统的吸收器；使用永磁铁和电机作为磁场来源，只是增加了少量成本，却带来了吸收效率的大大提高，而且便于实现吸收式制冷系统的小型化。

[0004] 一种制冷系统中的鼓泡吸收强化装置，包括圆筒鼓泡吸收器主体和磁场，所述的圆筒鼓泡吸收器主体由溢流板将内空间分为三份：上部空间连通，下部空间隔断为体积大小不等的两部分，空间大的部分为吸收器，内部装有溶液，空间小的部分为溢流接收器，进液口设置在吸收器底部中心位置，出液口设置在溢流接收器底部中心位置，冷剂蒸汽进气管通过设置在吸收器侧壁的冷凝蒸汽进气口通向吸收器，在吸收器内是一个以进液口为圆心的环状进气管，环状进气管上均匀排布进气孔，进气管上方与溶液液面之间设置有冷却水管，所述冷却水管为盘管；

[0005] 所述的磁场包括电机、悬臂、支架和永磁铁，所述电机固定在圆筒鼓泡吸收器主体上方，电机轴通过悬臂的连接孔与悬臂固接，悬臂两边各连接有支架，永磁铁分别固定在支架上。

[0006] 用于制冷系统中的鼓泡吸收强化装置可变磁场的施加方法是：在溶液中添加磁性纳米颗粒，电机带动永磁铁转动，产生周期性磁场变化，通过加强磁性纳米颗粒的扰动，强化吸收器的传质和传热性能。

[0007] 所述的永磁铁其上端面高于液面，下端面低于进气管。

[0008] 所述的悬臂其上设置有导轨，通过螺栓将支架与悬臂连接，使得支架在悬臂的位置可调，通过连接在支架上的磁铁，调节作用于吸收器的磁场强度。

[0009] 本发明的优点和积极效果是：

[0010] 1、使用磁性纳米颗粒在变磁场下的扰动增强传热和传质系数，以增加吸收效率；

[0011] 2、冷剂蒸汽环状进气管结构设计使冷剂蒸汽与吸收溶液的混合更充分，以加强吸收的传质过程；

[0012] 3、添加的磁场及纳米磁性颗粒对人体及环境都无害，符合环保的要求；

[0013] 4、结构简单，性能优良，有利于小型吸收式制冷系统的推广。

附图说明

[0014] 图1是加磁场和磁性纳米颗粒的鼓泡式吸收器结构示意图；

[0015] 图2是图1的俯视图；

[0016] 图3是支架悬臂俯视图。

[0017] 1、进气管，2、冷却水管，3、永磁铁，4、支架，5、吸收器主体，6、电机，7、溢流板，8、出液口，9、进液口，10、进气孔，11、螺栓，12、导轨，13、悬臂，14、环状进气管，15、吸收器，16、溢流接收器，17、连接孔。

具体实施方式

[0018] 以下结合附图和实施例对本发明加以详细描述。

[0019] 制冷系统中的鼓泡吸收强化装置如图1所示：包括圆筒鼓泡吸收器主体和磁场，所述的圆筒鼓泡吸收器主体5由溢流板7将内空间分为三份：上部空间连通，下部空间隔断为体积大小不等的两部分，空间大的部分为吸收器15，内部装有溶液，空间小的部分为溢流接收器16，进液口9设置在吸收器底部中心位置，出液口8设置在溢流接收器底部中心位置，冷剂蒸汽进气管1通过设置在吸收器侧壁的冷凝蒸汽进气口通向吸收器15；进气管1上方与溶液液面之间设置有冷却水管2，所述冷却水管为盘管；

[0020] 所述的磁场包括电机6、悬臂13、支架4和永磁铁3，所述电机6固定在圆筒鼓泡吸收器主体上方，电机轴通过悬臂的连接孔17与悬臂13固接，悬臂两边各连接有支架4，永磁铁3分别固定在支架4上。永磁铁3其上端面高于液面，下端面低于进气管1。

[0021] 如图2所示：在吸收器内部中心位置，进气管是一个以进液口为圆心的环状进气管14，环状进气管上均匀排布进气孔10，冷凝蒸汽经进气管1上的一圈进气孔10进入溶液中，进行鼓泡吸收。

[0022] 如图3所示：悬臂13其上设置有导轨12，通过螺栓11将支架4与悬臂13连接，使得支架4在悬臂的位置可调。

[0023] 吸收过程进行时，电机6带动永磁铁3转动，产生周期性变化的磁场。溶液由进液口9进入吸收器5内，磁性纳米颗粒在周期性变化磁场的作用下做剧烈的扰动，以增加传热系数和传质系数，过程中产生的热量由冷却水管2带走。冷剂蒸汽经进气管1由进气孔10进入吸收器内，进气孔10可保证冷剂蒸汽以分散气泡的形式进入吸收器，与溶液充分均匀的混合，以增强传质系数，使得吸收器的小型化成为可能。